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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudo de técnicas híbridas de desidratação de resíduos de acerola
Alternate title (s): Study of hybrid dehydration techniques of acerola residues
Author: Nogueira, Geraldo Daniel Ribeiro
First Advisor: Duarte, Claudio Roberto
Second Counselor: Barrozo, Marcos Antonio de Souza
First member of the Committee: Santana, Ricardo Corrêa de
Second member of the Committee: Silvério, Beatriz Cristina
Summary: A fruticultura é uma atividade comercial consolidada no Brasil. No país são produzidas mais de 41 milhões de toneladas de frutas, colocando-o atrás apenas da China e da Índia. As frutas frescas podem ser comercializadas in natura ou seguir para a industrialização primária ou secundária que origina frutas processadas das mais variadas formas, como polpas, sucos e geleias. Durante as etapas de processamento há a geração de materiais não aproveitados, os chamados de resíduos. Estima-se que 40 % em volume das frutas enviadas para a indústria se tornam resíduos. Os quais são constituídos por uma mistura heterogênea de sementes, bagaços e cascas, que são ricos em ácido ascórbico, tocoferóis, carotenoides e em compostos fenólicos. Produtores agrícolas e indústrias enfrentam o problema do seu descarte, pois apesar de este ser um material biodegradável ele necessita de um tempo de decomposição, transformando-se, assim, em uma fonte de poluente ambiental. A secagem híbrida, ou seja, a associação de técnicas distintas em um único processo destaca-se como uma alternativa para o reaproveitamento destes resíduos, transformando-o para a alimentação humana e animal. Neste estudo foi abordada a caracterização do resíduo de acerola proveniente da indústria de polpas, a faixa de umidade segura para o armazenamento e a aplicação de técnicas híbridas de desidratação para possível reaproveitamento. Verificou-se que o resíduo de acerola é uma fonte rica em nutrientes e compostos bioativos e com umidades abaixo de 26% não apresentam crescimento microbiano. Em seguida, foi realizada a desidratação do resíduo de acerola através de duas técnicas híbridas: micro-ondas a vácuo e convectiva em leito fixo auxiliado por infravermelho. Testes preliminares indicaram a viabilidade do uso de micro-ondas como forma de desidratação, ocasionando inclusive o enriquecimento de alguns compostos, como o teor de flavonoides totais. Quando o vácuo foi acoplado ao processo, minimizou-se a degradação do ácido ascórbico devido à diminuição das reações de oxidações. Diversos prétratamentos ainda foram testados com o intuito de aprimorar a secagem em micro-ondas a vácuo. Dentre os quais, o que obteve maior destaque foi a imersão do resíduo em etanol. A secagem do resíduo após a imersão em etanol apresentou redução média de 54% no tempo de secagem, além de aumentar o teor de ácido ascórbico. O modelo de Overhults foi o que melhor representou os dados de cinética de secagem do resíduo de acerola tanto na desidratação em micro-ondas quanto em micro-ondas a vácuo (com e sem pré-tratamento). Verificou-se também que a utilização de radiação infravermelha foi positiva para minimizar a heterogeneidade característica da desidratação em leito fixo.
Abstract: Fruit growing is a solid commercial activity in Brazil. Over 41 million tons of fruits are produced per year, placing it behind only China and India. Fruits can be sold fresh or processed, as pulps, juices and jams. During the processing, agro-industrial residues are generated. It is estimated that more than 40% in volume of the fruits sent to be processed will become agro-industrial residues. These residues are constituted by a heterogeneous mix of seeds, peels and residual pulp. Which are rich in ascorbic acid, tocopherols, carotenoids and phenolic compounds. Industries and producers face the problem of its disposal. Although it is a biodegradable material, the residues require some time to decompose. Within this context, hybrid drying techniques rise as an alternative to reuse these residues turning it into flour aiming food products. Therefore, in this study acerola residue was characterized by its physical-chemical properties, maximum moisture content for safe storage and and the use of hybrid dehydration techniques for its possible reuse. It was found that acerola residue is a rich source of nutrients and bioactive compounds and when it has moisture content below 26% does not present favorable conditions for microbiological growth. Then, drying experiments were performed in two different hybrid dryers: vacuum microwave and fixed-bed convective dryer aided by infrared radiation. Preliminary tests showed that the use of microwave was viable as a dehydration method, which caused an increase in some compounds, such as total flavonoids content. It was noticed that ascorbic acid degradation due to oxidation was reduced when vacuum was added to the process. Several pre-treatments were tested in order to enhance vacuum microwave drying. Among which, the pre-treatment where the residue was immersed in ethanol got the most prominent results including average reduction of 54% of the process and ascorbic acid content increases. The Overhults model fitted better the experimental drying kinetic data for acerola residue dehydration in both the microwave and in vacuum microwave (with and without pretreatment). It was also found that the use of infrared radiation had a positive effect in order to minimize heterogeneity characteristic of dehydration in a fixed bed.
Keywords: Engenharia Química
Secagem
Agroindústria
Resíduos agrícolas
Resíduos agroindustriais
Tecnologias híbridas
Drying
Agro industrial residues
Hybrid technologies
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Quote: NOGUEIRA, Geraldo Daniel Ribeiro - Estudo de técnicas híbridas de desidratação de resíduos de acerola - 2016. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016.
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.86
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21084
Date of defense: 15-Feb-2016
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